Podemos decir que la fermentacin es un fenmeno qumico-biolgico que se produce por la accin anaerbica (sin oxgeno) de ciertos organismos microscpicos sobre los azcares contenidos en un medio determinado. Por lo general, estos microorganismos, son levaduras pero tambin existen otros, como algunas bacterias, que son capaces de actuar del mismo modo.Hay distintos tipos de fermentaciones que varan dependiendo de cmo y que produce cada una. Por ejemplo, la fermentacin alcohlica genera etanol; la lctica, cido lctico; la butrica, cido butrico y la actica, cido actico; entre otras.La fermentacin es el proceso que ms tiempo requiere en la elaboracin de una cerveza y en este caso, se busca obtener una fermentacin del tipo alcohlica. Normalmente identificamos este tipo de fermentacin con la conversin de azcar (glucosa, maltosa, etc) en alcohol y CO2, pero remitirnos slo a eso sera simplificar un proceso que en la realidad es algo ms complejo y delicado.

Complejo:Porque la levadura no slo procesa los azcares y expele alcohol y dixido de carbono. Necesita de varios componentes que deben estar presentes en el mosto y, adems, como fruto de su crecimiento y su metabolismo, produce otros subproductos (algunos no son deseables), aparte de CO2, que influyen directamente en el sabor, aroma y calidad de la cerveza terminada.Delicado:Porque segn como realicemos la fermentacin depender el resultado obtenido. Cualquier falla que tengamos en el proceso tendr consecuencias siempre negativas en la cerveza. Si bien podremos solucionar, posiblemente, algunas de esas fallas, en todos los casos el carcter del producto final no ser el que buscamos originalmente.Sabemos que para obtener producciones consistentes, es imperativo mantener, en cada lote, caractersticas constantes en todos los procesos. La fermentacin no escapa a esto.Comprender los conceptos metablicos importantes de la fermentacin nos har ms fcil interpretar la influencia que tienen los diversos cambios en las condiciones de procesamiento, sobre el crecimiento y el metabolismo de la levadura y que efectos pueden tener estos, en la calidad de la cerveza terminada.El ProcesoSi se han realizado correctamente, hasta aqu, todos los procesos, terminada la ebullicin, se tiene en la olla de hervor el mosto terminado, completamente estril, conteniendo cantidades ms que suficiente de nutrientes para cubrir todos los requerimientos de la levadura, a excepcin del oxgeno.Antes de pasar al fermentador se deben separar del mosto lo que se conoce como turbio caliente (Trub) formado por conjuntos protenas/polifenoles, materiales ricos en lpidos, componentes insolubles del lpulo, etc, que coagulan durante el hervor. Inmediatamente despus de esto, se enfra el mosto en el menor tiempo posible hasta llevarlo a la temperatura de inoculacin que depender de la cepa y la variedad de levadura que se vaya a usar. Durante el enfriado comienza la formacin de otro tipo de materia insoluble (turbios fros) que continuar an durante la fermentacin.Al separar los turbios se eliminan sustancias indeseables, amargas; se mejora la estabilidad fsica y la eficiencia de extracto. De todos modos muchos cerveceros permiten que el trub permanezca en el fermentador, porque se ha demostrado que produce fermentaciones ms vigorosas, gracias a los nutrientes que se concentran en l.Una vez clarificado y enfriado el mosto est listo para llenar el fermentador.Aireacin del mostoComo se ha dicho anteriormente, el oxgeno es el nico nutriente que un mosto, correctamente elaborado, no puede suministrarle a la levadura.Es esencial para el crecimiento de sta y por lo tanto para una correcta fermentacin. La cantidad requerida depender de la cepa de levadura y de sus requerimientos, por ejemplo, si se necesita una mayor tolerancia al alcohol ser preciso sintetizar ms cidos grasos insaturados y esteroles, tarea que requiere una mayor cantidad de oxgeno.Despus de enfriado, el mosto es generalmente aireado en su camino hacia el fermentador por medio de la inyeccin de aire estril, que al hacerse a presin disuelve ms oxgeno. El uso de oxgeno puro para airear el mosto, es una forma de incrementar la concentracin de ste, si fuera necesario.El crecimiento celular durante la fermentacin influye en gran medida en el sabor y en otros atributos de la cerveza. En un mosto normal, rico en nutrientes, el crecimiento de la levadura est limitado por oxgeno. Por lo tanto, variando las dosis de oxgeno se puede tener un control del crecimiento de la levadura y, por consiguiente, de ciertos perfiles en la cerveza.Inoculacin del mostoUna de las formas de incorporar la masa de levadura al mosto es agregndola en lnea camino al fermentador una vez que el mosto este fro y aireado, y respetando un factor de dilucin calculado. Otra, es mezclar el mosto fro y la levadura en un tanque iniciador (starter) antes de ser transferido al fermentador. En este tanque se mide y se ajusta la concentracin de levadura y si se mantiene el mosto en l por alrededor de 24hs, se pueden remover slidos indeseables por decantacin o flotacin.Normalmente se busca para inocular, una concentracin de unas 10 millones de clulas vivas por mililitro de mosto de 12 Plato, pero esta proporcin se debe incrementar a medida que aumenta la densidad del mosto.La tasa de inoculacin, no depende nicamente de la densidad del mosto, sino que tambin se tienen que considerar, la temperatura de fermentacin, la cepa de levadura y la atenuacin, entre otras cosas.Se debe tener en cuenta, siempre, que conocer, controlar y mantener estable la concentracin de levaduras en el mosto se traduce por lo general en una fermentacin estable.Para eso, las grandes cerveceras realizan un conteo de clulas para medir dicha concentracin usando distintos mtodos, algunos de los cuales precisan equipos sofisticados.

Fases de la fermentacin.Una vez inoculado el mosto la levadura empieza un proceso de adaptacin a las nuevas condiciones que le brinda un mosto rico en nutrientes, que se extiende desde que se activa la levadura hasta el comienzo de una actividad fermentativa apreciable. En condiciones normales, no se prolonga ms all de las 12 horas, un tiempo mayor (ms de 24 horas) nos estara indicando algn tipo de problema. A esta etapa se la conoce tambin como Lagtime, fase lag o de adaptacin. Durante este tiempo, la levadura, pone en marcha su maquinaria metablica para poder crecer. Inicialmente, sintetiza enzimas y otros componentes necesarios para poder utilizar los nutrientes que el nuevo hbitat le ofrece y para soportar su crecimiento.La asimilacin de oxgeno se torna importante en esta primera etapa, porque es usado por la levadura para producir los cidos grasos insaturados y los esteroles esenciales para lograr que las paredes de sus clulas se vuelvan permeables a los nutrientes del mosto, tales como amino-nitrgenos y azcares.Sabemos que debemos oxigenar el mosto una vez fro antes de la inoculacin pero cuando este es de una densidad muy alta suele se beneficioso un segundo aporte de oxgeno entre 12 y las 18 horas posterior a la activacin de la levadura. De esta manera se aseguraToda esta actividad celular inicial, necesita una fuente de energa que la levadura encuentra en sus propias reservas de glucgeno ya que, en esta fase, los azcares del mosto no son asimilados.El glucgeno es un polmero de glucosa que, en condiciones adecuadas, se descompone en glucosa, y produce la energa necesaria para las funciones metablicas de la clula antes de que sta comience la asimilacin de la glucosa del mosto.Terminada la adaptacin, la levadura empieza a reproducirse, dando comienzo a lo que se conoce como fase de Crecimiento Exponencial o Atenuativa. Se denomina as porque el crecimiento de la poblacin celular aumenta a un ritmo logartmico debido a la abundancia de nutrientes. La levadura, comienza a asimilar y metabolizar esos nutrientes para convertirlos en la energa que necesita para su crecimiento y reproduccin y como resultado de esos procesos metablicos, produce subproductos que devuelve al mosto.La levadura requiere, adems de vitaminas y minerales, fuentes de carbono, que encontrar en los azcares fermentables, y de nitrgeno, que le ser proporcionado por los aminocidos, conocidos como amino nitrgeno libre (FAN). Dependiendo de la cepa a la que pertenece, estos requerimientos pueden variar en sus proporciones.Cuando la levadura comienza a asimilar los carbohidratos fermentables, lo hace en un orden especfico empezando por los azcares simples, primero la glucosa, luego la fructosa y la sucrosa. Despus le toca el turno a la maltosa que es el azcar que ms abunda en el mosto (casi un 60% del total de carbohidratos) y que tiene gran influencia en la formacin de compuestos de sabor en la cerveza.Por ltimo, est la maltotriosa, que es la ms difcil de asimilar y su utilizacin depender de la cepa de levadura, cuanto ms atenuativa sea sta, ms fcil metabolizar este azcar. La Sacarosa no es asimilable por la levadura que debe producir una enzima (invertasa) para poder dividirla en glucosa y fructosa y, as, poder procesarla.Para poder convertir todos estos nutrientes en energa para sus procesos metablicos, la levadura se vale de la gluclisis, que consiste en una serie de reacciones enzimticas que convierten la glucosa en piruvato. Luego, en presencia de oxgeno suficiente, la clula oxida el piruvato resultante, generando CO2 y agua.Cuando el oxgeno falta, la levadura comienza a metabolizar los azcares de forma anaerbica convirtiendo el piruvato, principalmente, en etanol y CO2. (fermentacin alcohlica)Para producir nuevas clulas y sintetizar las enzimas necesarias para las reacciones bioqumicas, la levadura asimila aminocidos e iones de amonio y tal como ocurre con los azcares, lo hace en un orden especfico que, en este caso, puede variar de una cepa a otra.En esta etapa podemos observar una actividad vigorosa que se manifiesta formando, en la parte superior del fermentador, una corona o cresta de espuma conocida como krausen, formada por levadura viva y muerta, protenas del mosto, resinas del lpulo entre otros compuestos, que de disolverse en el mosto, le daran un sabor desagradable. Por suerte estas sustancias son poco solubles y cuando el krausen va desapareciendo, al final de la fermentacin, quedan adheridas en las paredes del fermentador separndose del mosto.Toda esta actividad aumenta la temperatura (aproximadamente 140 kcals por kilogramo de extracto fermentado) del mosto a unos grados encima de la temperatura de inoculacin, alcanzando el pico mximo al mismo tiempo que se llega el punto mximo en la tasa de crecimiento y en la generacin de espuma (krausen). Hay que tener en cuenta que debemos tener un control de la temperatura interna del fermentador para mantenerla dentro del rango ptimo.Durante el crecimiento, la levadura produce precursores de dos componentes, el diacetil y 2,3- pentanodiona son conocidas como dicetonas vecinales. Debemos saber que una tasa de crecimiento desmedida provocar altas concentraciones de estos dos componentes, con sabores indeseables en la cerveza. Por lo tanto, es importante dar el tiempo suficiente para que el total de las dicetonas vecinales y sus precursores puedan ser reducidos hasta debajo del su umbral de sabor o a concentraciones aceptables antes del retiro completo de la levadura. La reduccin de dicetonas es tradicionalmente tratada como un problema de maduracin.Se produce, tambin en esta fase, la mayor parte de la atenuacin. La densidad de la cerveza disminuye llegando a medir de 1/3 a 1/4 de la densidad inicial. El tiempo que requiere depender de la cepa de levadura utilizada y de las condiciones reinantes. Puede ir de los 2 a los 6 das en el caso de las ales, o entre 4 y 10 das cuando se trate de variedades lagers.A medida que los nutrientes se agotan, la actividad pierde fuerza, la levadura comienza, en su mayora, a asentarse en el fondo, y el "krausen" desaparece progresivamente. Al finalizar esta fase, la mayor parte de los compuestos de aroma y sabor de la cerveza, estar formada, los buscados y algunos no deseados (levadura, manteca, manzana verde, sulfuroso etc) que debern desaparecer en la siguiente etapa si sta se realiza correctamente. Este es el momento de transferir la cerveza a un segundo recipiente, si es que se planea hacerlo, separando la mayor parte de levadura que debe quedar en el primer fermentador. Siempre cuidando de airear la cerveza lo menos posible para evitar una contaminacin o la oxidacin que arruinara el sabor de la cerveza.

Comienza, entonces lo que se conoce como Fase Estacionaria o de Acondicionamiento.La efusiva actividad desaparece y, a pesar que, la mayora de las clulas de levadura se han inactivado y han sedimentado, quedan algunas todava activas.La funcin de esta etapa es la de reducir todo el fermentable remanente y eliminar los subproductos originados en las fases anteriores tales como acetaldehdo, steres, aminocidos, cetonas (diacetil, pentanodiona), dimetil sulfuro, etc.La mayora de los azcares fcilmente fermentables se han convertido en alcohol, y la levadura comienza a trabajar sobre los azcares ms pesados (como la maltotriosa) y a absorber mucho del diacetil (manteca) y el acetaldehdo (manzana verde) producido en la etapa anterior, mientras que el sulfuro de hidrgeno, causante de caracterstico olor a huevo podrido, se libera del fermentador junto con otros gases.Los alcoholes Fuseles (alcoholes de mayor peso molecular) producidos en la etapa anterior son transformados por la levadura en steres aportando un carcter frutal mucho ms agradable que el sabor similar al solvente que dan los primeros.La fase Estacionaria se puede extender varias semanas pero la cerveza no debe quedar ms de 3 en contacto con el sedimento. La levadura podr consumir, bajo ciertas condiciones, algunos de los componentes del sedimento produciendo sabores extraos. Si el contacto del sedimento con la cerveza se prolonga, la levadura inactiva comienza a morir y produce lo que se conoce como autolisis, transmitiendo aromas y sabores desagradables (a levadura, goma, grasas o carne)Muchos cerveceros experimentados aseguran que el trasvase a un segundo fermentador no mejora el sabor mientras que los riesgos de contaminacin superan a los beneficios, pero muchos otros, tambin, afirman que la realizacin de la fase secundaria en un recipiente distinto beneficia a casi todos los estilos de cerveza.Una vez que se ha alcanzado el mximo de atenuacin se empieza a enfriar el mosto para facilitar la floculacin (sedimentacin) de la levadura que haba quedado en suspensin. Hay que tener en cuenta que este enfriamiento se debe hacer en forma progresiva para darle tiempo a la levadura a que termine de limpiar el mosto de compuestos indeseables, principalmente del diacetil.